Rastros Fósseis de Répteis Geram Novas Percepções Evolutivas
Crédito: Pixabay
O surgimento de animais com quatro membros, ou tetrápodes, marcou um marco crucial na trajetória evolutiva de inúmeras espécies modernas, incluindo os humanos.
Nosso estudo mais recente na Nature revela pegadas fósseis antigas da Austrália que desafiam a linha do tempo estabelecida para a evolução inicial dos tetrápodes. As descobertas também indicam que capítulos significativos dessa história evolutiva podem ter se desenrolado no supercontinente Gondwana, no sul do planeta.
Essa trilha fóssil sugere que podemos ter procurado as origens dos tetrápodes modernos no momento errado — e possivelmente no local errado.
Os Primeiros Passos em Terra
Os tetrápodes surgiram há muito tempo, durante o período Devoniano, quando peixes incomuns com nadadeiras lobadas começaram a se arrastar para a terra, provavelmente há cerca de 390 milhões de anos.
Esses pioneiros acabaram se ramificando em dois grandes caminhos evolutivos. Um deu origem aos anfíbios atuais, como sapos e salamandras. O outro evoluiu para amniotas — animais cujos ovos contêm membranas amnióticas que protegem o embrião em desenvolvimento.
Os amniotas modernos incluem répteis, aves e mamíferos. Com mais de 27.000 espécies, eles representam o grupo mais diverso e bem-sucedido de tetrápodes. Adaptaram-se a quase todos os ambientes terrestres, conquistaram os céus e muitos prosperaram novamente na vida aquática.
Apesar de sua dominância atual, os primeiros amniotas eram pequenos e tinham aparência de lagartos. Suas origens exatas permanecem um tanto misteriosas. Até agora, acreditava-se que os primeiros tetrápodes eram criaturas primitivas, semelhantes a peixes, como o Acanthostega, com mobilidade terrestre limitada.
Crédito: Acanthostega, um tetrápode primitivo que viveu há cerca de 365 milhões de anos, era membro da linhagem ancestral que deu origem aos anfíbios e amniotas. (Os autores)
A maioria dos cientistas acredita que anfíbios e amniotas divergiram no início do período Carbonífero, há cerca de 355 milhões de anos. Posteriormente, a linhagem amniota se dividiu entre os ancestrais dos mamíferos e o grupo que deu origem aos répteis e aves. Agora, esse quadro interessante está se desfazendo.
Um Conjunto Intrigante de Rastros
No centro da nossa descoberta está uma placa de arenito de 35 centímetros de largura da região de Taungurung, perto de Mansfield, no leste de Victoria.
A placa está marcada com pegadas de pés com garras, que só podem pertencer a amniotas primitivos, provavelmente répteis. Isso adia a origem dos amniotas em pelo menos 35 milhões de anos.
Crédito: Placa de Mansfield, datada entre 359 e 350 milhões de anos, mostrando a posição de pegadas de répteis primitivos. (Os autores)
Apesar das diferenças significativas em tamanho e forma, todos os amniotas compartilham certas características. Uma característica comum é que membros com dedos nas mãos e nos pés geralmente possuem garras, ou unhas em humanos.
Crédito: Close mostrando as pegadas mais antigas conhecidas com garras em forma de gancho de Mansfield, Victoria. À esquerda, foto; à direita, escaneamento óptico. (Os autores)
As Primeiras Pegadas com Garras
A evidência fóssil mais antiga de répteis vem de pegadas e ossos encontrados na América do Norte e na Europa, datando de cerca de 318 milhões de anos atrás.
Uma nova descoberta em nosso estudo também revela o registro mais antigo de pegadas semelhantes a répteis na Europa, da Silésia, na Polônia, com aproximadamente 328 milhões de anos.
No entanto, a placa australiana é significativamente mais antiga, com uma datação entre 359 e 350 milhões de anos. Ela vem do início do período Carbonífero, encontrada em formações rochosas ao longo do Rio Broken (Berrepit na língua Taungurung dos povos locais das Primeiras Nações).
Esta região é há muito reconhecida por sua rica coleção de peixes fossilizados que viviam em lagos e grandes rios. Agora, pela primeira vez, temos um vislumbre da vida ao longo das margens do rio.
Crédito: Caçadores de fósseis buscam o arenito vermelho do Carbonífero na região de Mansfield, em Victoria. Esses afloramentos revelaram recentemente as pegadas do réptil mais antigo do mundo. (John Long)
Duas pegadas fossilizadas cruzam a superfície superior da placa, com uma delas passando por cima de uma pegada isolada voltada para a direção oposta. A superfície é pontilhada por covinhas deixadas por gotas de chuva, indicando que uma breve chuva ocorreu pouco antes das pegadas serem feitas. Isso confirma que as criaturas se moviam em terra firme.
Todas as pegadas apresentam marcas de garras, com algumas apresentando longos arranhões onde o pé parece ter sido arrastado.
O formato do pé se assemelha bastante ao de pegadas de répteis primitivos conhecidos, o que nos leva a concluir com segurança que as pegadas pertencem a um amniota. Nossa breve animação abaixo oferece uma reconstrução do ambiente antigo próximo a Mansfield, há 355 milhões de anos, e ilustra como as pegadas foram formadas.
Revisando a Linha do Tempo
Esta descoberta altera significativamente a linha do tempo da origem de todos os tetrápodes.
Se os amniotas já tivessem evoluído no início do Carbonífero, como indicado pelo nosso fóssil, o último ancestral comum de amniotas e anfíbios deve ter existido muito antes, no período Devoniano.
Comparando os comprimentos relativos de diferentes ramos em árvores genealógicas baseadas em DNA de tetrápodes vivos, podemos estimar o momento dessa divisão. Isso sugere que a divergência ocorreu no final do Devoniano, potencialmente há 380 milhões de anos.
Isso implica que o mundo do final do Devoniano era habitado não apenas por tetrápodes primitivos semelhantes a peixes e “peixápodes” de transição, como o conhecido Tiktaalik, mas também por formas mais avançadas, incluindo parentes próximos de linhagens modernas. Então, por que não encontramos seus ossos?
A localização da nossa placa oferece uma pista potencial.
Principais Questões Evolutivas
Todos os outros registros de amniotas do Carbonífero foram encontrados na antiga massa de terra do hemisfério norte, a Euramerica, que incluía as atuais América do Norte e Europa. A Euramerica também forneceu a maioria dos fósseis de tetrápodes do Devoniano.
Em contraste, os novos fósseis australianos vêm de Gondwana, um vasto continente meridional que outrora incluía África, América do Sul, Antártida e Índia.
Ao longo da vasta massa de terra que se estendia dos trópicos do sul até o Polo Sul, nossa pequena placa é atualmente o único fóssil de tetrápode da parte mais antiga do Carbonífero.
O registro do Devoniano é apenas ligeiramente melhor. O registro fóssil de Gondwana dos primeiros tetrápodes é surpreendentemente incompleto, com vastas lacunas que poderiam esconder — bem, quase tudo.
Essa descoberta levanta uma questão evolutiva significativa. Teriam os primeiros tetrápodes modernos, nossos ancestrais distantes, se originado nas paisagens temperadas do Devoniano do sul de Gondwana, muito antes de se espalharem para os semidesertos ensolarados e pântanos úmidos da Euramerica equatorial?
É bem possível. Somente com mais trabalho de campo, descobrindo novos fósseis do Devoniano e do Carbonífero dos antigos continentes de Gondwana, poderemos eventualmente encontrar uma resposta para essa pergunta.
Leia o Artigo Original Sciencealert
